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JP5061189B2 - Method, apparatus, and system for implementing multi-user virtual MIMO - Google Patents

Method, apparatus, and system for implementing multi-user virtual MIMO Download PDF

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JP5061189B2 JP2009523778A JP2009523778A JP5061189B2 JP 5061189 B2 JP5061189 B2 JP 5061189B2 JP 2009523778 A JP2009523778 A JP 2009523778A JP 2009523778 A JP2009523778 A JP 2009523778A JP 5061189 B2 JP5061189 B2 JP 5061189B2
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Description

本発明は、無線通信システムに関する。より詳細には、本発明は、１つまたは複数のアンテナを有するＷＴＲＵ（Wireless Transmit/Receive Unit：無線送受信ユニット）に対してマルチ・ユーザーの仮想ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output：多入力多出力）技法を実施するための方法、装置、およびシステムに関する。   The present invention relates to a wireless communication system. More particularly, the present invention relates to multi-user multiple-input multiple-output (WTMI) for WTRU (Wireless Transmit / Receive Unit) with one or more antennas. ) Relates to a method, apparatus and system for implementing the technique.

従来のＭＩＭＯ通信システムにおいては、送信および受信のために送信機および受信機の両方が複数のアンテナを使用している。複数のアンテナにより、送信機および受信機の間に複数の無線チャネルを確立することができる。一般的に、アンテナの数が増加するのに応じて、システムの容量および性能は向上する。   In conventional MIMO communication systems, both transmitters and receivers use multiple antennas for transmission and reception. With multiple antennas, multiple radio channels can be established between transmitter and receiver. In general, the capacity and performance of the system improve as the number of antennas increases.

２つまたはそれ以上のＷＴＲＵを伴う従来のＭＩＭＯシステムにおいて実施されている仮想ＭＩＭＯ技法に対しては、同一のサブ・チャネルまたはサブ・キャリヤ・グループ（ＳＢＧ：SuB-carrier Group）に独立して送信するように、それぞれのＷＴＲＵは単一のアンテナを備えている。ＷＴＲＵの送信のスケジューリングをすることによって、基地局またはスケジューラが、２つまたはそれ以上のＷＴＲＵの連携を組織化し、同一のサブ・チャネルまたはＳＢＧ上で送信させる。しかしながら従来の仮想ＭＩＭＯシステムにおいては、１つより多いアンテナを有するＷＴＲＵに対しては、方式または解決方法は提供されていない。   For virtual MIMO techniques implemented in conventional MIMO systems with two or more WTRUs, transmit independently to the same sub-channel or sub-carrier group (SBG) As such, each WTRU is equipped with a single antenna. By scheduling the transmission of WTRUs, a base station or scheduler organizes the cooperation of two or more WTRUs and transmits on the same sub-channel or SBG. However, in conventional virtual MIMO systems, no scheme or solution is provided for WTRUs with more than one antenna.

したがって、２つまたはそれ以上のアンテナを有するＷＴＲＵに対して仮想ＭＩＭＯを実施するための方法を提供することが望まれるであろう。   Accordingly, it would be desirable to provide a method for implementing virtual MIMO for a WTRU having two or more antennas.

本発明は１つまたは複数のアンテナを有するＷＴＲＵに対してマルチ・ユーザーの仮想ＭＩＭＯ技法を実施するための方法、基地局、およびシステムに関する。本システムは、基地局、および少なくとも２つのアンテナを有する少なくとも１つのＷＴＲＵを含む。基地局のアンテナの数は、任意のＷＴＲＵのアンテナの数より少なくない。基地局は、ＷＴＲＵに対するチャネル・マトリクスを生成し、かつチャネル・マトリクスの実測（measurement）に基づきＷＴＲＵからの受信信号を処理する。ＷＴＲＵは、チャネル・マトリクス情報を使用して送信前符号化（transmit precoding）または固有ビーム形成（eigen-beamforming）を実行することができる。ＷＴＲＵはまた、送信ダイバーシティ（transmit diversity）を実行することができる。   The present invention relates to methods, base stations, and systems for implementing multi-user virtual MIMO techniques for WTRUs with one or more antennas. The system includes a base station and at least one WTRU having at least two antennas. The number of base station antennas is not less than the number of antennas of any WTRU. The base station generates a channel matrix for the WTRU and processes the received signal from the WTRU based on the measurement of the channel matrix. The WTRU may perform transmit precoding or eigen-beamforming using channel matrix information. The WTRU may also perform transmit diversity.

一例として与えられ、かつ添付図面に関連して理解されるべき好適な実施形態の以下の記述から、本発明のより詳細な理解を得ることができる。
本発明に係る、２つまたはそれ以上のアンテナを有するＷＴＲＵに対して仮想ＭＩＭＯを実施するための無線通信システムを示す図である。 本発明に従って構成された基地局のブロック図である。 A more detailed understanding of the present invention can be obtained from the following description of preferred embodiments, given by way of example and to be understood in conjunction with the accompanying drawings, in which:
FIG. 2 illustrates a wireless communication system for implementing virtual MIMO for a WTRU having two or more antennas according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a base station configured in accordance with the present invention.

以下の説明において言及する場合、用語「ＷＴＲＵ」は、限定的ではなく、ＵＥ（User Equipment：ユーザー装置）、移動局（mobile station）、固定型または移動体の加入者ユニット、ページャー、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant：携帯情報端末）、コンピューター、または無線環境において動作する能力のある他の任意の種類のユーザー装置をも含む。また、用語「基地局（base station）」は、限定的ではなく、ノードＢ（Ｎｏｄｅ−Ｂ）、サイト制御装置、ＡＰ（Access Point：アクセス・ポイント）、または無線環境において動作する能力のある他の任意の種類のインターフェイス装置をも含む。   When referred to in the following description, the term “WTRU” is not limiting and includes UE (User Equipment), mobile station, fixed or mobile subscriber unit, pager, mobile phone, Also includes a PDA (Personal Digital Assistant), a computer, or any other type of user equipment capable of operating in a wireless environment. Also, the term “base station” is not limiting and includes Node B (Node-B), site controller, AP (Access Point), or others capable of operating in a wireless environment. Including any kind of interface device.

本発明は、１つより多い空間ストリーム（すなわち、有効空間チャネル（effective spatial channel））をＷＴＲＵが使用することを可能とする任意の無線通信方式にも適応可能である。より詳細には本発明は、その送信方法として周波数ホッピングを使用することができる、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access：単一キャリヤ周波数分割多元接続）ＭＩＭＯ送信、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交周波数分割多元接続）ＭＩＭＯ送信、またはマルチ・キャリヤＯＦＤＭＡ ＭＩＭＯ送信に適応可能である。   The present invention is also applicable to any wireless communication scheme that allows a WTRU to use more than one spatial stream (ie, an effective spatial channel). More specifically, the present invention can use frequency hopping as its transmission method, SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) MIMO transmission, OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access). : Orthogonal frequency division multiple access) Applicable to MIMO transmission or multi-carrier OFDMA MIMO transmission.

図１は、本発明に係る２つまたはそれ以上のアンテナを有するＷＴＲＵ１２０ａ、１２０ｂに対して仮想ＭＩＭＯを実施するための無線通信システム１００を示す。システム１００は、基地局１１０および複数のＷＴＲＵ１２０ａ、１２０ｂを含む。基地局１１０は、複数のアンテナを含む。ＷＴＲＵ１２０ａ、１２０ｂの内の少なくとも１つは、複数のアンテナを含む。図１は、それぞれが２つのアンテナを有するＷＴＲＵ１２０ａ、１２０ｂ、および４つのアンテナを有する基地局１１０を一例として示していることに注意すべきである。システム１００には任意の数のＷＴＲＵが存在することができ、かつＷＴＲＵ１２０ａ、１２０ｂ、および基地局１１０が任意の数のアンテナを有することができることに注意すべきである。   FIG. 1 shows a wireless communication system 100 for implementing virtual MIMO for WTRUs 120a, 120b having two or more antennas in accordance with the present invention. System 100 includes a base station 110 and a plurality of WTRUs 120a, 120b. Base station 110 includes a plurality of antennas. At least one of the WTRUs 120a, 120b includes a plurality of antennas. It should be noted that FIG. 1 shows by way of example a WTRU 120a, 120b, each having two antennas, and a base station 110 having four antennas. It should be noted that there can be any number of WTRUs in system 100, and WTRUs 120a, 120b, and base station 110 can have any number of antennas.

基地局１１０におけるアンテナの数（Ｎrx）は、個々のＷＴＲＵ１２０ａ、１２０ｂの任意の１つのアンテナの数（Ｎtx）と等しいかまたはそれより多く、ＷＴＲＵ１２０ａ、１２０ｂ、および基地局１１０の間で仮想チャネルを構成する。ＭＩＭＯチャネルの容量がＮtxおよびＮrxの最小値に関して直線的に増加することは、よく知られている。 The number of antennas (N rx ) at base station 110 is equal to or greater than the number of any one antenna (N tx ) of individual WTRUs 120 a, 120 b, and is virtual between WTRUs 120 a, 120 b and base station 110. Configure the channel. It is well known that the capacity of a MIMO channel increases linearly with respect to the minimum value of N tx and N rx .

例えば、図１において点線の円により示されるように、ＷＴＲＵ１２０ａ、１２０ｂのそれぞれに対して、基地局１１０は一定の数（ＷＴＲＵ１２０ａ、１２０ｂのそれぞれが含むアンテナと少なくとも同一の数）の基地局アンテナを割り当てることができ、そして基地局１１０およびＷＴＲＵ１２０ａ、１２０ｂの間のチャネルに対して有効チャネル・マトリクスを生成する。ＷＴＲＵ１２０ａ、１２０ｂから基地局１１０への有効チャネル・マトリクス、Ｈeffは、次のように書かれる。 For example, as indicated by the dotted circle in FIG. 1, for each WTRU 120a, 120b, the base station 110 has a fixed number of base station antennas (at least as many as the antennas included in each of the WTRUs 120a, 120b). And an effective channel matrix is generated for the channel between the base station 110 and the WTRU 120a, 120b. The effective channel matrix, H eff , from the WTRU 120a, 120b to the base station 110 is written as:

Figure 0005061189
Figure 0005061189

ここでＨijは、ｉ番目のＷＴＲＵおよびｊ番目の基地局アンテナ群の間のマルチ・パス・チャネル・マトリクスであり、そしてｈ11，ｈ12，ｈ21およびｈ22は、それぞれのＷＴＲＵの２つの送信アンテナ、およびそれぞれの基地局アンテナ群の２つの受信アンテナに対するチャネル係数である。式（１）は、マルチ・ユーザーの仮想ＭＩＭＯに対する有効ＭＩＭＯチャネルであり、そして式（２）は特定のＷＴＲＵに対する単独ＭＩＭＯチャネルである。式（１）および式（２）においては、基地局およびＷＴＲＵのそれぞれにて２つのアンテナがある例が使用されたことに注意すべきである。しかしながらＷＴＲＵの内の少なくとも１つおよび基地局が、１つより多いアンテナを有する、送信アンテナおよび受信アンテナの任意の組み合わせも考慮することができる。式（１）および式（２）に対するマトリクスの次元は、使用されているアンテナの数に対応することとなる。 Where H ij is the multi-path channel matrix between the i-th WTRU and the j-th base station antenna group, and h 11 , h 12 , h 21 and h 22 are 2 for each WTRU. Channel coefficients for two transmit antennas and two receive antennas of each base station antenna group. Equation (1) is an effective MIMO channel for multi-user virtual MIMO and Equation (2) is a single MIMO channel for a particular WTRU. Note that in equations (1) and (2), an example with two antennas at each of the base station and the WTRU was used. However, any combination of transmit and receive antennas may be considered where at least one of the WTRUs and the base station has more than one antenna. The matrix dimensions for equations (1) and (2) will correspond to the number of antennas used.

空間ストリームは、式（２）によって与えられたＭＩＭＯチャネルにより伝達されるスカラ・チャネルに対応する。式（３）が満足されるなら、２つの対応する１（Ｔｘ）×２（Ｒｘ）のシステムが確立し、そこではそれぞれのシステムが空間ストリームにより定義されたスカラ・チャネルを形成する。   The spatial stream corresponds to the scalar channel carried by the MIMO channel given by equation (2). If equation (3) is satisfied, two corresponding 1 (Tx) × 2 (Rx) systems are established, where each system forms a scalar channel defined by a spatial stream.

Figure 0005061189
Figure 0005061189

図２は、本発明に係る基地局１１０のブロック図である。基地局１１０は、複数のアンテナ１２２、チャネル推定機構１２４、および受信機１２６を含む。基地局１１０の他の従来的構成要素は、簡略化のために図２においては図示されない。基地局１１０は、基地局１１０が本仮想ＭＩＭＯ方式によって対応しているＷＴＲＵ１２０ａ、１２０ｂの何れか１つのアンテナの数と等しいかまたはそれより多いアンテナの数を含む（すなわち、基地局１１０は少なくとも２つのアンテナを含む）。チャネル推定機構１２４は、ＷＴＲＵ１２０ａ、１２０ｂに対するチャネル・マトリクスを生成する。受信機１２６は、ＷＴＲＵ１２０ａ、１２０ｂからの信号を、チャネル・マトリクスを使用して処理する。受信機１２６は、ＬＭＭＳＥ（Linear Minimum Mean Square Error：線形最小二乗平均誤差）技法を使用して、ＷＴＲＵ１２０ａ、１２０ｂのそれぞれに対するデータを再生することができる。この方式により、１つより多いアンテナを有するＷＴＲＵに仮想ＭＩＭＯ技法を拡張することが可能となる。   FIG. 2 is a block diagram of the base station 110 according to the present invention. Base station 110 includes a plurality of antennas 122, a channel estimation mechanism 124, and a receiver 126. Other conventional components of base station 110 are not shown in FIG. 2 for simplicity. Base station 110 includes a number of antennas that is equal to or greater than the number of any one antenna of WTRUs 120a, 120b that base station 110 supports by this virtual MIMO scheme (ie, base station 110 has at least 2). Including two antennas). Channel estimator 124 generates a channel matrix for WTRUs 120a, 120b. Receiver 126 processes signals from WTRUs 120a, 120b using a channel matrix. The receiver 126 may regenerate data for each of the WTRUs 120a, 120b using LMMSE (Linear Minimum Mean Square Error) techniques. This scheme allows the virtual MIMO technique to be extended to WTRUs with more than one antenna.

ＷＴＲＵ１２０ａ、１２０ｂは、送信固有ビーム形成（eigen-bearnforming）、（符号表準拠の、または符号表非準拠の）送信前符号化（transmit precoding）、空間多重化、およびＳＴＢＣ（Space Time Block Coding：時空間ブロック符号化）、ＳＦＢＣ（Space Frequency Block Coding：空間周波数ブロック符号化）、ＣＤＤ（Cyclic Delay Diversity：巡回遅延ダイバーシティ）を含むダイバーシティ技法、またはこれらの技法の組み合わせを実施することができる。固有ビーム形成または送信前符号化に対しては、基地局は分解されたチャネル・マトリクス（すなわち、ＳＶＤ（Singular Value Decomposition：特異値分解）または同様の操作によりチャネル・マトリクスを分解することから得られたＶマトリクス）をＷＴＲＵに送ることができる。ＷＴＲＵにてより少ない数のＭＩＭＯアンテナ（例えば、ＷＴＲＵ１２０ａ、１２０ｂにおいて２つのアンテナ）を使用することにより、システム容量が増大する。   The WTRUs 120a, 120b are capable of transmitting eigen-bearnforming, transmit precoding (code table compliant or non-code table compliant), spatial multiplexing, and STBC (Space Time Block Coding). Diversity techniques including space block coding), SFBC (Space Frequency Block Coding), CDD (Cyclic Delay Diversity), or a combination of these techniques may be implemented. For eigenbeamforming or pre-transmission coding, the base station is derived from decomposing the channel matrix by means of a decomposed channel matrix (ie, SVD (Singular Value Decomposition) or similar operation). V matrix) can be sent to the WTRU. By using a smaller number of MIMO antennas at the WTRU (eg, two antennas at the WTRUs 120a, 120b), system capacity is increased.

いくつかのＷＴＲＵが１つの空間ストリームのみを支援し（すなわち、１つのアンテナしか有さない）、一方で残りのＷＴＲＵが１つより多い空間ストリームを支援する（すなわち、１つより多いアンテナを有する）場合がある。この方式によると、追加的仮想チャネルの特質に依り、単一アンテナの仮想ＭＩＭＯに比較して、はるかに大きな柔軟性を基地局に与える。ＷＴＲＵにて送信電力要件が減少することに依りセル間干渉が削減される可能性があることは、もう１つの利点である。   Some WTRUs support only one spatial stream (ie, have only one antenna), while the remaining WTRUs support more than one spatial stream (ie, have more than one antenna) ) There are cases. This scheme gives the base station much greater flexibility compared to single antenna virtual MIMO, depending on the nature of the additional virtual channel. Another advantage is that inter-cell interference may be reduced due to reduced transmit power requirements at the WTRU.

実施形態
１．基地局および複数のＷＴＲＵを含む無線通信システムにおいて、マルチ・ユーザーの仮想ＭＩＭＯを実施するための方法であって、前記基地局が複数のアンテナを含み、かつ前記ＷＴＲＵの内の少なくとも１つが少なくとも２つのアンテナを含み、前記基地局のアンテナの数は、前記ＷＴＲＵの任意のアンテナの数より少なくないことを特徴とする方法。 Embodiment 1. A method for implementing multi-user virtual MIMO in a wireless communication system including a base station and a plurality of WTRUs, wherein the base station includes a plurality of antennas and at least one of the WTRUs is at least two. The method of claim 1, wherein the number of antennas of the base station is not less than the number of arbitrary antennas of the WTRU.

２．前記基地局が、前記ＷＴＲＵに対するチャネル・マトリクスを生成するステップを含むことを特徴とする実施形態１の方法。   2. 2. The method of embodiment 1 comprising the base station generating a channel matrix for the WTRU.

３．前記基地局が、前記ＷＴＲＵから受信された信号を前記チャネル・マトリクスを使用して処理するステップを含むことを特徴とする実施形態２の方法。   3. 3. The method of embodiment 2 comprising the base station processing a signal received from the WTRU using the channel matrix.

４．前記ＷＴＲＵが、前記チャネル・マトリクスを使用して送信前符号化を実行することを特徴とする実施形態２〜３の何れかの方法。   4). [0069] 4. The method as in any of the embodiments 2-3, wherein the WTRU performs pre-transmission coding using the channel matrix.

５．前記ＷＴＲＵが、前記チャネル・マトリクスを使用して固有ビーム形成を実行することを特徴とする実施形態２〜４の何れかの方法。   5). [0069] 5. The method as in any of the embodiments 2-4, wherein the WTRU performs eigenbeamforming using the channel matrix.

６．前記ＷＴＲＵが、送信ダイバーシティを実行することを特徴とする実施形態２〜５の何れかの方法。   6). [0069] 6. The method as in any of the embodiments 2-5, wherein the WTRU performs transmit diversity.

７．前記ＷＴＲＵが、ＳＴＢＣ、ＳＦＢＣ、およびＣＤＤの内の少なくとも１つを実行することを特徴とする実施形態６の方法。   7). [0069] 7. The method of embodiment 6 wherein the WTRU performs at least one of STBC, SFBC, and CDD.

８．前記ＷＴＲＵの内の少なくとも１つが１つの空間ストリームのみを支援し、かつ前記ＷＴＲＵの残りが少なくとも２つの空間ストリームを支援することを特徴とする実施形態２〜７の何れかの方法。   8). 8. The method as in any one of embodiments 2-7, wherein at least one of the WTRUs supports only one spatial stream and the rest of the WTRU supports at least two spatial streams.

９．前記基地局および前記ＷＴＲＵが、ＳＣ−ＦＤＭＡを実施することを特徴とする実施形態２〜７の何れかの方法。   9. [0069] 8. The method as in any of the embodiments 2-7, wherein the base station and the WTRU implement SC-FDMA.

１０．前記基地局および前記ＷＴＲＵが、ＯＦＤＭＡを実施することを特徴とする実施形態２〜７の何れかの方法。   10. [0069] 8. The method as in any of the embodiments 2-7, wherein the base station and the WTRU implement OFDMA.

１１．前記基地局および前記ＷＴＲＵが、ＭＣ−ＯＦＤＭＡ（Multi-Carrier Orthogonal Frequency Division Multiple Access：マルチ・キャリヤ直交周波数分割多元接続）を実施することを特徴とする実施形態２〜７の何れかの方法。   11. 8. The method of any of embodiments 2-7, wherein the base station and the WTRU implement MC-OFDMA (Multi-Carrier Orthogonal Frequency Division Multiple Access).

１２．マルチ・ユーザーの仮想ＭＩＭＯを実施するための無線通信システム。   12 A wireless communication system for implementing multi-user virtual MIMO.

１３．少なくとも１つのＷＴＲＵが少なくとも２つのアンテナを有する、複数のＷＴＲＵを具備することを特徴とする実施形態１２のシステム。   13. 13. The system of embodiment 12, comprising a plurality of WTRUs, wherein at least one WTRU has at least two antennas.

１４．複数のアンテナを有する基地局を具備し、前記基地局アンテナの数は前記ＷＴＲＵの任意のアンテナの数より少なくないことを特徴とする具備する実施形態１３のシステム。   14 14. The system of embodiment 13 comprising a base station having a plurality of antennas, wherein the number of base station antennas is not less than the number of arbitrary antennas of the WTRU.

１５．前記基地局が、前記ＷＴＲＵに対するチャネル・マトリクスを生成するためのチャネル推定機構を具備することを特徴とする実施形態１４のシステム。   15. 15. The system of embodiment 14 wherein the base station comprises a channel estimation mechanism for generating a channel matrix for the WTRU.

１６．前記基地局が、前記チャネル・マトリクスを使用して前記ＷＴＲＵから送信された信号を処理するための受信機を具備することを特徴とする実施形態１５のシステム。   16. 16. The system of embodiment 15 wherein the base station comprises a receiver for processing signals transmitted from the WTRU using the channel matrix.

１７．前記ＷＴＲＵが、前記チャネル・マトリクスを使用して送信前符号化を実行することを特徴とする実施形態１５〜１６の何れかのシステム。   17. [0069] 17. The system as in any of the embodiments 15-16, wherein the WTRU performs pre-transmission coding using the channel matrix.

１８．前記ＷＴＲＵが、前記チャネル・マトリクスを使用して固有ビーム形成を実行することを特徴とする実施形態１５〜１７の何れかのシステム。   18. [0069] 18. The system as in any of the embodiments 15-17, wherein the WTRU performs eigenbeamforming using the channel matrix.

１９．前記ＷＴＲＵが、送信ダイバーシティを実行することを特徴とする実施形態１５〜１８の何れかのシステム。   19. [0072] 19. The system as in any of the embodiments 15-18, wherein the WTRU performs transmit diversity.

２０．前記ＷＴＲＵが、ＳＴＢＣおよびＳＦＢＣの内の少なくとも１つを実行することを特徴とする実施形態１９のシステム。   20. [0069] 20. The system of embodiment 19 wherein the WTRU executes at least one of a STBC and an SFBC.

２１．前記ＷＴＲＵの内の少なくとも１つが１つの空間ストリームのみを支援し、かつ前記ＷＴＲＵの残りが少なくとも２つの空間ストリームを支援することを特徴とする実施形態１３〜２０の何れかのシステム。   21. 21. The system as in any of the embodiments 13-20, wherein at least one of the WTRUs supports only one spatial stream and the rest of the WTRU supports at least two spatial streams.

２２．前記基地局および前記ＷＴＲＵが、ＳＣ−ＦＤＭＡを実施することを特徴とする実施形態１３〜２１の何れかのシステム。   22. [0069] 22. The system as in any of the embodiments 13-21, wherein the base station and the WTRU implement SC-FDMA.

２３．前記基地局および前記ＷＴＲＵが、ＯＦＤＭＡを実施することを特徴とする実施形態１３〜２１の何れかのシステム。   23. [0069] 22. The system as in any of the embodiments 13-21, wherein the base station and the WTRU implement OFDMA.

２４．前記基地局および前記ＷＴＲＵが、ＭＣ−ＯＦＤＭＡを実施することを特徴とする実施形態１３〜２１の何れかのシステム。   24. [0069] 22. The system as in any of the embodiments 13-21, wherein the base station and the WTRU implement MC-OFDMA.

２５．前記ＷＴＲＵが、単一ストリームＭＩＭＯおよびマルチ・ストリームＭＩＭＯの内の１つを使用して信号を選択的に送信することを特徴とする実施形態１３〜２４の何れかのシステム。   25. 25. The system as in any of the embodiments 13-24, wherein the WTRU selectively transmits a signal using one of single stream MIMO and multi-stream MIMO.

２６．複数のＷＴＲＵに対してマルチ・ユーザーの仮想ＭＩＭＯを実施するための基地局であって、少なくとも１つのＷＴＲＵが少なくとも２つのアンテナを有することを特徴とする基地局。   26. A base station for implementing multi-user virtual MIMO for a plurality of WTRUs, wherein at least one WTRU has at least two antennas.

２７．複数のアンテナを具備し、前記基地局アンテナの数は少なくとも前記ＷＴＲＵの任意のアンテナの数より少なくないことを特徴とする実施形態２６の基地局。   27. 26. The base station of embodiment 26, comprising a plurality of antennas, wherein the number of base station antennas is not less than at least the number of arbitrary antennas of the WTRU.

２８．前記ＷＴＲＵに対するチャネル・マトリクスを生成するためのチャネル推定機構を具備することを特徴とする実施形態２７の基地局。   28. 28. The base station of embodiment 27 comprising a channel estimation mechanism for generating a channel matrix for the WTRU.

２９．前記チャネル・マトリクスを使用して前記ＷＴＲＵからの信号を処理するための受信機を具備する実施形態２８の基地局。   29. 29. The base station of embodiment 28 comprising a receiver for processing signals from the WTRU using the channel matrix.

３０．前記受信機が、前記ＷＴＲＵにより送信前符号化のために処理された信号を、前記チャネル・マトリクスを使用して処理するように構成されることを特徴とする実施形態２９の基地局。   30. 30. The base station of embodiment 29, wherein the receiver is configured to process signals processed for pre-transmission coding by the WTRU using the channel matrix.

３１．前記受信機が、前記ＷＴＲＵにより固有ビーム形成のために処理された信号を、前記チャネル・マトリクスを使用して処理するように構成されることを特徴とする実施形態２９〜３０の何れかの基地局。   31. 31. The base as in any of embodiments 29-30, wherein the receiver is configured to process signals processed for eigenbeamforming by the WTRU using the channel matrix. Bureau.

３２．前記受信機が、前記ＷＴＲＵにより送信ダイバーシティのために処理された信号を処理するように構成されることを特徴とする実施形態２９〜３１の何れかの基地局。   32. 32. The base station as in any of embodiments 29-31, wherein the receiver is configured to process a signal processed for transmit diversity by the WTRU.

３３．前記受信機が、ＳＴＢＣ、ＳＦＢＣ、およびＣＤＤの内の少なくとも１つのために前記ＷＴＲＵにより処理された信号を処理するように構成されることを特徴とする実施形態３２の基地局。   33. 33. The base station of embodiment 32, wherein the receiver is configured to process signals processed by the WTRU for at least one of STBC, SFBC, and CDD.

３４．前記ＷＴＲＵの内の少なくとも１つが１つの空間ストリームのみを支援し、かつ前記ＷＴＲＵの残りが少なくとも２つの空間ストリームを支援することを特徴とする実施形態２７〜３３の何れかの基地局。   34. 34. The base station as in any of embodiments 27-33, wherein at least one of the WTRUs supports only one spatial stream and the rest of the WTRU supports at least two spatial streams.

３５．前記基地局がＳＣ−ＦＤＭＡを実施することを特徴とする実施形態２７〜３４の何れかの基地局。   35. 35. The base station of any of embodiments 27 to 34, wherein the base station implements SC-FDMA.

３６．前記基地局がＯＦＤＭＡを実施することを特徴とする実施形態２７〜３４の何れかの基地局。   36. 35. The base station of any of embodiments 27-34, wherein the base station implements OFDMA.

３７．前記基地局がＭＣ−ＯＦＤＭＡを実施することを特徴とする実施形態２７〜３４の何れかの基地局。   37. 35. The base station of any of embodiments 27 to 34, wherein the base station implements MC-OFDMA.

本発明の特徴および要素が好適な実施形態において特定の組み合わせにて記述されているが、それぞれの特徴または要素は、好適な実施形態の他の特徴および要素なしで単独にて、または本発明の他の特徴および要素のあるなしにかかわらず、様々な組み合わせにて使用可能である。本発明において提供された方法またはフロー図は、汎用コンピューターまたは処理装置による実行のための、コンピューターにて読み込み可能な記憶媒体にて実体的に具現化されるコンピューター・プログラム、ソフトウェア、またはファームウェアにて実施することができる。コンピューターにて読み込み可能な記憶媒体の例としては、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、レジスタ、キャッシュ・メモリー、半導体メモリー・デバイス、内蔵ハード・ディスクおよび着脱可能ディスクなどの磁気媒体、磁気−光学媒体、ならびにＣＤ−ＲＯＭディスクおよびＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの光学媒体が含まれる。   Although the features and elements of the invention have been described in specific combinations in the preferred embodiments, each feature or element is independent of the other features and elements of the preferred embodiments alone or in accordance with the invention. It can be used in various combinations with or without other features and elements. The method or flow diagram provided in the present invention is a computer program, software, or firmware embodied in a computer readable storage medium for execution by a general purpose computer or processing device. Can be implemented. Examples of storage media that can be read by a computer include magnetic media such as ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), registers, cache memory, semiconductor memory devices, internal hard disks, and removable disks. , Magneto-optical media, and optical media such as CD-ROM discs and DVDs (Digital Versatile Disks).

適切な処理装置の例としては、汎用目的処理装置、専用目的処理装置、従来の処理装置、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、複数のマイクロ処理装置、ＤＳＰコアに関連付けられた１つまたは複数のマイクロ処理装置、制御装置、マイクロ制御装置、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）回路、他の何れかの種別のＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）、および／または状態マシンが含まれる。   Examples of suitable processing devices include a general purpose processing device, a dedicated purpose processing device, a conventional processing device, a DSP (Digital Signal Processor), a plurality of micro processing devices, and one or more micro processing associated with a DSP core. Includes devices, control devices, microcontrollers, application specific integrated circuits (ASICs), field programmable gate array (FPGA) circuits, any other type of integrated circuits (ICs), and / or state machines .

ＷＴＲＵ、ＵＥ（ユーザー装置）、端末、基地局、ＲＮＣ（Radio Network Controller：無線ネットワーク制御装置）、または任意のホスト・コンピューターにおいて使用するための無線周波数送受信機を実施するために、ソフトウェアに関連付けられた処理装置を使用することができる。ＷＴＲＵは、ハードウェアおよび／またはソフトウェアにて実施され、カメラ、ビデオカメラ・モジュール、テレビ電話、スピーカーフォン、振動デバイス、スピーカー、マイクロホン、テレビ送受信機、ハンズフリー受話器、キーボード、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））モジュール、ＦＭ（Frequency Modulated：周波数変調された）無線ユニット、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶）表示装置、ＯＬＥＤ（Organic Light-Emitting Diode：有機発光ダイオード）表示ユニット、デジタル音楽プレーヤー、メディア・プレーヤー、テレビゲーム・プレーヤー・モジュール、インターネット・ブラウザー、および／または任意のＷＬＡＮ（Wireless Local Access Network：無線ＬＡＮ）モジュールなどのモジュールと連動して使用することができる。   Associated with software to implement a radio frequency transceiver for use in a WTRU, UE (user equipment), terminal, base station, RNC (Radio Network Controller), or any host computer Can be used. The WTRU is implemented in hardware and / or software, and includes a camera, a video camera module, a videophone, a speakerphone, a vibrating device, a speaker, a microphone, a TV transceiver, a hands-free handset, a keyboard, Bluetooth (registered trademark). )) Module, FM (Frequency Modulated) wireless unit, LCD (Liquid Crystal Display) display unit, OLED (Organic Light-Emitting Diode) display unit, digital music player, media player Can be used in conjunction with modules such as video game player modules, internet browsers, and / or any WLAN (Wireless Local Access Network) module

Claims (16)

基地局および複数の無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）を含む無線通信システムにおいてマルチユーザの仮想ＭＩＭＯ（multiple-input multiple-output）を実施する方法であって、前記基地局は基地局アンテナ群にグループ化される複数のアンテナを含み、前記ＷＴＲＵの少なくとも１つは少なくとも２つのアンテナを含み、前記基地局のアンテナの数は少なくとも前記ＷＴＲＵのアンテナの数であり、前記方法は、
それぞれのＷＴＲＵとそれぞれの基地局アンテナ群との間のマルチパスチャネルマトリクスを前記基地局にて生成するステップであって、前記マルチパスチャネルマトリクスは、それぞれのＷＴＲＵに関連付けられるアンテナおよび前記基地局のそれぞれの基地局アンテナ群に関連付けられるアンテナについてのチャネル係数を含む、ステップと、
前記基地局と前記ＷＴＲＵとの間のチャネルについての有効チャネルマトリクスを前記基地局にて生成するステップであって、前記有効チャネルマトリクスは、前記ＷＴＲＵについてのマルチパスチャネルマトリクスを含み、および前記マルチユーザの仮想ＭＩＭＯについての有効ＭＩＭＯチャネルである、ステップと、
前記ＷＴＲＵからの受信信号を、前記有効チャネルマトリクスを使用して処理するステップと
を備えることを特徴とする方法。A method for performing multi-user multiple-input multiple-output ( MIMO ) in a wireless communication system including a base station and a plurality of wireless transceiver units (WTRUs) , wherein the base stations are grouped into base station antenna groups. A plurality of antennas, at least one of the WTRUs includes at least two antennas, the number of antennas of the base station is at least the number of antennas of the WTRU, and the method comprises:
Generating a multipath channel matrix between each WTRU and each base station antenna group at the base station , the multipath channel matrix comprising an antenna associated with each WTRU and the base station Including channel coefficients for antennas associated with each base station antenna group ;
Generating an effective channel matrix for the channel between the base station and the WTRU at the base station, the effective channel matrix including a multipath channel matrix for the WTRU; and the multiuser An effective MIMO channel for the virtual MIMO of the step, and
Method characterized by comprising the steps of: a received signal from the WTRU, is processed using the effective channel matrix. 送信プリコーディングが前記有効チャネルマトリクスを使用して実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。The method of claim 1, wherein transmission precoding is performed using the effective channel matrix . 固有ビーム形成が前記有効チャネルマトリクスを使用して実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。The method of claim 1, wherein eigenbeamforming is performed using the effective channel matrix . 送信ダイバーシティ処理が実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。  The method of claim 1, wherein transmit diversity processing is performed. ＳＴＢＣ（Space Time Block Coding）、ＳＦＢＣ（Space Frequency Block Coding）、およびＣＤＤ（Cyclic Delay Diversity）の少なくとも１つが実施されることを特徴とする請求項４に記載の方法。STBC (Space Time Block Coding), SFBC (Space Frequency Block Coding), and CDD (Cyclic Delay Diversity) The method of claim 4, at least one, characterized in that it is implemented in. ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）が実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。  The method according to claim 1, wherein SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) is performed. ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。  2. The method according to claim 1, wherein OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) is performed. ＭＣ−ＯＦＤＭＡ（Multi-Carrier Orthogonal Frequency Division Multiple Access）が実施されることを特徴とする請求項１に記載の方法。  The method according to claim 1, wherein MC-OFDMA (Multi-Carrier Orthogonal Frequency Division Multiple Access) is performed. 複数の無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）に対してマルチユーザの仮想ＭＩＭＯ（multiple-input multiple-output）を実施する基地局であって、少なくとも１つのＷＴＲＵは少なくとも２つのアンテナを含み、前記基地局は、
複数の基地局アンテナであって、前記基地局アンテナの数は少なくとも前記ＷＴＲＵのアンテナの数であり、および前記複数のアンテナは基地局アンテナ群にグループ化される、複数の基地局アンテナと、
それぞれのＷＴＲＵとそれぞれの基地局アンテナ群との間のマルチパスチャネルマトリクス、および前記基地局と前記ＷＴＲＵとの間のチャネルについての有効チャネルマトリクスを前記マルチパスチャネルマトリクスに基づいて生成するチャネル推定器であって、前記有効チャネルマトリクスは、前記マルチユーザの仮想ＭＩＭＯについての有効ＭＩＭＯチャネルであり、前記マルチパスチャネルマトリクスは、それぞれのＷＴＲＵに関連付けられるアンテナおよびそれぞれの基地局アンテナ群に関連付けられるアンテナについてのチャネル係数を含む、チャネル推定器と、
前記有効チャネルマトリクスを使用して、前記ＷＴＲＵに信号を送信し、および前記ＷＴＲＵから信号を受信するトランシーバと
を備えたことを特徴とする基地局。A base station that performs multi-user multiple-input multiple-output ( MIMO ) for a plurality of wireless transmit / receive units (WTRUs) , wherein at least one WTRU includes at least two antennas,
A plurality of base station antennas , wherein the number of base station antennas is at least the number of antennas of the WTRU, and the plurality of antennas are grouped into base station antenna groups ;
A channel estimator that generates a multipath channel matrix between each WTRU and each base station antenna group and an effective channel matrix for a channel between the base station and the WTRU based on the multipath channel matrix The effective channel matrix is an effective MIMO channel for the multi-user virtual MIMO, and the multipath channel matrix is for antennas associated with respective WTRUs and antennas associated with respective base station antenna groups. A channel estimator including channel coefficients of
Using said effective channel matrix, and sends a signal to the WTRU, and a base station, characterized in that a transceiver for receiving signals from the WTRU. 前記トランシーバが、前記有効チャネルマトリクスを使用して送信プリコーディングを実施するように構成されることを特徴とする請求項９に記載の基地局。The base station of claim 9, wherein the transceiver is configured to perform transmit precoding using the effective channel matrix . 前記トランシーバが、前記有効チャネルマトリクスを使用して固有ビーム形成を実施するように構成されることを特徴とする請求項９に記載の基地局。The base station of claim 9, wherein the transceiver is configured to perform eigenbeamforming using the effective channel matrix . 前記トランシーバが、送信ダイバーシティ処理を実施するように構成されることを特徴とする請求項９に記載の基地局。The base station of claim 9, wherein the transceiver is configured to perform transmit diversity processing. 前記トランシーバが、ＳＴＢＣ（Space Time Block Coding）、ＳＦＢＣ（Space Frequency Block Coding）、およびＣＤＤ（Cyclic Delay Diversity）の少なくとも１つを実施するように構成されることを特徴とする請求項１２に記載の基地局。It said transceiver, STBC (Space Time Block Coding) , SFBC (Space Frequency Block Coding), and CDD (Cyclic Delay Diversity) as set forth in claim 12, characterized in that it is configured to perform at least one base station. 前記トランシーバが、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）を実施することを特徴とする請求項９に記載の基地局。The base station of claim 9, wherein the transceiver, which comprises carrying out the SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access). 前記トランシーバが、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）を実施することを特徴とする請求項９に記載の基地局。The base station of claim 9, wherein the transceiver, which comprises carrying out the OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) . 前記トランシーバが、ＭＣ−ＯＦＤＭＡ（Multi-Carrier Orthogonal Frequency Division Multiple Access）を実施することを特徴とする請求項９に記載の基地局。It said transceiver is a base station according to claim 9, characterized in that to implement the MC-OFDMA (Multi-Carrier Orthogonal Frequency Division Multiple Access).
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